Un implante cerebral decodifica por primera vez voz y gestos simultáneamente

Investigadores de la Universidad de California, San Francisco, han demostrado por primera vez que una interfaz cerebro-computadora puede traducir simultáneamente la intención de habla y los gestos de la parte superior del cuerpo de una persona paralizada, permitiéndole controlar un avatar virtual de cuerpo completo que habla y se mueve al mismo tiempo. Los hallazgos, publicados el lunes en Nature Neuroscience, marcan un paso hacia la restauración de la riqueza de la comunicación humana natural para personas con parálisis severa.medicalxpress+1

Decodificando dos canales a la vez

Dirigido por el neurocirujano Edward Chang, el equipo implantó finas matrices de electrodos en la corteza sensoriomotora del cerebro de tres pacientes con diversos grados de parálisis del tracto vocal y corporal, causadas por condiciones como ELA y accidentes cerebrovasculares del tronco encefálico. Las matrices de electrocorticografía de 253 electrodos capturaron señales neuronales mientras los participantes intentaban pronunciar frases y realizar gestos comunes, como saludar con la mano o levantar el pulgar, tanto de forma aislada como conjunta.nature+1

Las interfaces cerebro-computadora (BCI) anteriores permitían el habla o el movimiento de forma independiente, pero combinar ambos degradaba el rendimiento. El equipo de Chang descubrió que las señales cerebrales producidas durante el habla y los gestos simultáneos no son simplemente la suma de las dos señales individuales. "La conversación es mucho más que las palabras que se dicen. Es un proceso dinámico y multicapa que involucra toda la corteza motora", afirmó Chang. Los decodificadores de aprendizaje automático entrenados específicamente con datos de habla y gestos concurrentes superaron a los entrenados en tareas aisladas y tradujeron con éxito los pensamientos de dos participantes en comandos para el avatar.medicalxpress+1

Más allá del seguimiento ocular

El estándar de atención actual para personas con parálisis severa, los sistemas de seguimiento ocular que permiten la conversión de texto a voz, es lento, ofrece una expresión limitada y puede ser físicamente agotador. La nueva BCI busca proporcionar una alternativa más natural al restaurar las señales no verbales junto con las palabras. "Estos resultados prometedores me dan esperanza de que en el futuro, los pacientes con parálisis severa podrán recuperar la naturaleza holística de la comunicación humana", dijo Debara Tucci, directora del Instituto Nacional de Sordera y Otros Trastornos de la Comunicación de los NIH.medicalxpress+1

¿Qué sigue?

El sistema utilizado en este estudio dependía de conexiones cableadas entre los sensores implantados y las unidades de procesamiento externas. Chang señaló que su equipo probará pronto una versión totalmente implantable e inalámbrica con mejores perspectivas para un uso cotidiano a largo plazo. La investigación se basa en trabajos anteriores del laboratorio, que en 2023 demostraron que un implante cerebral podía controlar el habla y las expresiones faciales de un avatar digital para un solo paciente paralizado.techxplore+2